JPH07102635A - 柱梁接合金物 - Google Patents
柱梁接合金物Info
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- JPH07102635A JPH07102635A JP24416393A JP24416393A JPH07102635A JP H07102635 A JPH07102635 A JP H07102635A JP 24416393 A JP24416393 A JP 24416393A JP 24416393 A JP24416393 A JP 24416393A JP H07102635 A JPH07102635 A JP H07102635A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高力ボルト引張接合部におけるてこ反力を抑
えることにより高力ボルトの引張耐力を最大限に発揮さ
せることができ、接合金物の重量や高力ボルトの本数が
削減でき、かつ接合部における塑性変形能力が高い柱梁
接合金物を提供する。 【構成】 断面Ｔ字状の接合金物２のフランジ２ｂに複
数のボルト穴４を設け、ボルト穴４を水平方向に結ぶ線
６からフランジ２ｂの端部にかけて傾斜面７を形成す
る。フランジ２ｂを柱３のフランジ３ｂに当て、ボルト
穴４を通した高力ボルト５で締め付けることで、接合金
物２を柱３に引張接合する。接合金物２のウェブ２ａと
Ｈ形鋼梁１とは高力ボルト摩擦接合または溶接等で接合
する。接合金物２に引張力が作用してフランジ２ｂに曲
げ変形が生じた場合、ボルト穴４を結ぶ線６を支点とし
て回転することでてこ反力が生じず、高力ボルトはその
引張耐力を最大限に発揮する。
えることにより高力ボルトの引張耐力を最大限に発揮さ
せることができ、接合金物の重量や高力ボルトの本数が
削減でき、かつ接合部における塑性変形能力が高い柱梁
接合金物を提供する。 【構成】 断面Ｔ字状の接合金物２のフランジ２ｂに複
数のボルト穴４を設け、ボルト穴４を水平方向に結ぶ線
６からフランジ２ｂの端部にかけて傾斜面７を形成す
る。フランジ２ｂを柱３のフランジ３ｂに当て、ボルト
穴４を通した高力ボルト５で締め付けることで、接合金
物２を柱３に引張接合する。接合金物２のウェブ２ａと
Ｈ形鋼梁１とは高力ボルト摩擦接合または溶接等で接合
する。接合金物２に引張力が作用してフランジ２ｂに曲
げ変形が生じた場合、ボルト穴４を結ぶ線６を支点とし
て回転することでてこ反力が生じず、高力ボルトはその
引張耐力を最大限に発揮する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｈ形鋼柱や角形鋼管柱
等の鉄骨柱にＨ形鋼梁等の鉄骨梁を接合するために用い
る柱梁接合金物に関するもので、特に柱に対する接合を
高力ボルト引張接合で行うためのものである。
等の鉄骨柱にＨ形鋼梁等の鉄骨梁を接合するために用い
る柱梁接合金物に関するもので、特に柱に対する接合を
高力ボルト引張接合で行うためのものである。
【０００２】
【従来の技術】高力ボルト引張接合は、高力ボルトの高
い引張耐力を利用した接合方法であり、柱梁接合部等の
剛接合部に用いられている。
い引張耐力を利用した接合方法であり、柱梁接合部等の
剛接合部に用いられている。
【０００３】この方法を使って梁の曲げモーメントを柱
に伝達するためには、図４に示すように、梁１の上下の
フランジにスプリットティーと呼ばれる断面Ｔ字形の接
合金物８を高力ボルト摩擦接合または溶接によって取り
付け、この接合金物８のフランジ８ｂと柱３とを高力ボ
ルト５で締め付ける方法が一般的である。この方法は、
日本建築学会の「高力ボルト接合設計施工指針」等に紹
介されている。
に伝達するためには、図４に示すように、梁１の上下の
フランジにスプリットティーと呼ばれる断面Ｔ字形の接
合金物８を高力ボルト摩擦接合または溶接によって取り
付け、この接合金物８のフランジ８ｂと柱３とを高力ボ
ルト５で締め付ける方法が一般的である。この方法は、
日本建築学会の「高力ボルト接合設計施工指針」等に紹
介されている。
【０００４】また、図５に示すように、フランジ９ｂの
厚さを中央に行くに従って厚くした鋳鋼製の接合金物９
も市販されている。
厚さを中央に行くに従って厚くした鋳鋼製の接合金物９
も市販されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】スプリットティーの引
張耐力の評価式は日本建築学会の「高力ボルト接合設計
施工指針」等に示されている。これによれば、スプリッ
トティーのフランジがある程度厚い場合の変形状態は図
６のようになり、その引張最大耐力Ｔは次式で表され
る。
張耐力の評価式は日本建築学会の「高力ボルト接合設計
施工指針」等に示されている。これによれば、スプリッ
トティーのフランジがある程度厚い場合の変形状態は図
６のようになり、その引張最大耐力Ｔは次式で表され
る。
【０００６】Ｔ＝ｎＦ−２Ｒ ここで、Ｆは高力ボルト１本あたりの最大引張耐力、ｎ
は高力ボルトの本数、Ｒはてこ反力と呼ばれる力で、接
合金物８としてのスプリットティーのフランジ８ｂの端
部が柱から受ける圧縮力である。
は高力ボルトの本数、Ｒはてこ反力と呼ばれる力で、接
合金物８としてのスプリットティーのフランジ８ｂの端
部が柱から受ける圧縮力である。
【０００７】このてこ反力Ｒが存在するために、この形
式の接合部では高力ボルト５の引張耐力が全ては発揮さ
れないという欠点がある。
式の接合部では高力ボルト５の引張耐力が全ては発揮さ
れないという欠点がある。
【０００８】また、図７に示すように、スプリットティ
ーのフランジ８ｂを厚くして変形しないようにすれば、
てこ反力Ｒの発生が抑えられ、高力ボルト５の効率は１
００％となるが、接合金物８の重量が非常に大きくな
り、不経済であるとともに施工性が悪くなる。
ーのフランジ８ｂを厚くして変形しないようにすれば、
てこ反力Ｒの発生が抑えられ、高力ボルト５の効率は１
００％となるが、接合金物８の重量が非常に大きくな
り、不経済であるとともに施工性が悪くなる。
【０００９】図５に示すようなフランジ９ｂの中央部が
厚い接合金物９は、フランジ厚さが一様な接合金物８と
比べて、同じ高力ボルトの効率を得るのに小さな金物重
量で済むという利点があるが、接合金物９の製造を鋳造
で行わざるを得ないため、コストが高いという欠点があ
る。
厚い接合金物９は、フランジ厚さが一様な接合金物８と
比べて、同じ高力ボルトの効率を得るのに小さな金物重
量で済むという利点があるが、接合金物９の製造を鋳造
で行わざるを得ないため、コストが高いという欠点があ
る。
【００１０】さらに、いずれの場合もフランジがあまり
変形しないうちに高力ボルト５が破断するので、接合部
の塑性変形能力が小さく、地震時のエネルギー吸収は柱
か梁で行うしかない。
変形しないうちに高力ボルト５が破断するので、接合部
の塑性変形能力が小さく、地震時のエネルギー吸収は柱
か梁で行うしかない。
【００１１】本発明は、高力ボルト引張接合部における
てこ反力を抑えることにより高力ボルトの引張耐力を最
大限に発揮させることができ、接合金物の重量や高力ボ
ルトの本数が削減でき、かつ接合部における塑性変形能
力が高い柱梁接合金物を提供することを目的としたもの
である。
てこ反力を抑えることにより高力ボルトの引張耐力を最
大限に発揮させることができ、接合金物の重量や高力ボ
ルトの本数が削減でき、かつ接合部における塑性変形能
力が高い柱梁接合金物を提供することを目的としたもの
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の柱梁接合金物
は、ウェブとフランジとからなる断面Ｔ字状の接合金物
であり、フランジに柱に対する高力ボルト引張接合用の
複数のボルト穴を設けるとともに、フランジの柱と当接
する側の面に傾斜面を設け、フランジと柱との間にフラ
ンジの両端に向かって徐々に広がる隙間が形成されるよ
うにしたものである。
は、ウェブとフランジとからなる断面Ｔ字状の接合金物
であり、フランジに柱に対する高力ボルト引張接合用の
複数のボルト穴を設けるとともに、フランジの柱と当接
する側の面に傾斜面を設け、フランジと柱との間にフラ
ンジの両端に向かって徐々に広がる隙間が形成されるよ
うにしたものである。
【００１３】接合金物のウェブは梁の端部と接合される
が、その接合方法は高力ボルト摩擦接合でも溶接でもよ
い。
が、その接合方法は高力ボルト摩擦接合でも溶接でもよ
い。
【００１４】また、フランジの傾斜面は、できるだけボ
ルト穴を結ぶ線近傍、すなわち高力ボルトによる締付け
位置近傍から開始するようにすることで、フランジに曲
げ変形が生じた場合のてこ反力を効果的に抑制すること
ができる。
ルト穴を結ぶ線近傍、すなわち高力ボルトによる締付け
位置近傍から開始するようにすることで、フランジに曲
げ変形が生じた場合のてこ反力を効果的に抑制すること
ができる。
【００１５】
【作用】図８に示すように、本発明の柱梁接合金物２に
引張力Ｔが作用してフランジ２ｂに曲げ変形が生じた場
合、傾斜面７が開始するボルト穴４を結ぶ線６を支点と
して回転するので、てこ反力が生じない。
引張力Ｔが作用してフランジ２ｂに曲げ変形が生じた場
合、傾斜面７が開始するボルト穴４を結ぶ線６を支点と
して回転するので、てこ反力が生じない。
【００１６】この時、高力ボルト５はフランジ２ｂの傾
斜角度と同じ角度の曲げ変形を受けることになるが、高
力ボルト５の引張試験は６°または１０°の楔を入れた
状態で行われているので、フランジ２ｂの変形角がその
程度以下であれば、高力ボルト５の引張耐力は最大限に
発揮される。さらに、フランジ２ｂの曲げ変形も妨げら
れることはない。
斜角度と同じ角度の曲げ変形を受けることになるが、高
力ボルト５の引張試験は６°または１０°の楔を入れた
状態で行われているので、フランジ２ｂの変形角がその
程度以下であれば、高力ボルト５の引張耐力は最大限に
発揮される。さらに、フランジ２ｂの曲げ変形も妨げら
れることはない。
【００１７】このような接合金物２の製作は、圧延Ｈ形
鋼から切り出した通常のスプリットティーのフランジの
端部を、突き合わせ溶接の開先をとるのと同様な方法で
斜めに削除することにより簡単に行うことができる。
鋼から切り出した通常のスプリットティーのフランジの
端部を、突き合わせ溶接の開先をとるのと同様な方法で
斜めに削除することにより簡単に行うことができる。
【００１８】
【実施例】図１は、本発明の接合金物を柱梁接合部に適
用した場合の一例を、図２は図１の実施例における接合
金物を示したものである。
用した場合の一例を、図２は図１の実施例における接合
金物を示したものである。
【００１９】接合金物２は水平方向のウェブ２ａと上下
方向に延びるフランジ２ｂとからなり、ウェブ２ａおよ
びフランジ２ｂには、それぞれ複数のボルト穴４が設け
られている。
方向に延びるフランジ２ｂとからなり、ウェブ２ａおよ
びフランジ２ｂには、それぞれ複数のボルト穴４が設け
られている。
【００２０】また、フランジ２ｂ外面の上下端部には傾
斜面７が形成されている。本実施例において、この傾斜
面７はフランジ２ｂのボルト穴４を水平方向に結ぶ線６
から始まり、フランジ２ｂの上下端に向かって柱との間
の隙間が徐々に広がるようになっている。
斜面７が形成されている。本実施例において、この傾斜
面７はフランジ２ｂのボルト穴４を水平方向に結ぶ線６
から始まり、フランジ２ｂの上下端に向かって柱との間
の隙間が徐々に広がるようになっている。
【００２１】フランジ２ｂのボルト穴４は接合金物２を
柱３のフランジ３ｂまたはウェブ等に高力ボルト引張接
合するためのものであり、このボルト穴４と柱３のボル
ト穴を通した高力ボルト５の締め付けにより、接合金物
２を柱３に固定する。
柱３のフランジ３ｂまたはウェブ等に高力ボルト引張接
合するためのものであり、このボルト穴４と柱３のボル
ト穴を通した高力ボルト５の締め付けにより、接合金物
２を柱３に固定する。
【００２２】また、本実施例においては、接合金物２の
ウェブ２ａにも複数のボルト穴４が設けられており、Ｈ
形鋼梁１を高力ボルト摩擦接合により接合している。
ウェブ２ａにも複数のボルト穴４が設けられており、Ｈ
形鋼梁１を高力ボルト摩擦接合により接合している。
【００２３】図３は、他の実施例における柱梁接合部を
示したもので、接合金物２のウェブ２ａを短くして、こ
のウェブ２とＨ形鋼梁１の端部を突合せ溶接によって接
合した場合である。図中、１０が溶接部分である。
示したもので、接合金物２のウェブ２ａを短くして、こ
のウェブ２とＨ形鋼梁１の端部を突合せ溶接によって接
合した場合である。図中、１０が溶接部分である。
【００２４】接合金物２は、鋼板や圧延Ｈ形鋼から切り
出してもよいが、鋳造または鍛造によって製作してもよ
い。
出してもよいが、鋳造または鍛造によって製作してもよ
い。
【００２５】本発明の効果を確認するために、従来の接
合金物と本発明の接合金物について引張実験を行い、両
者の剛性と耐力を比較した。
合金物と本発明の接合金物について引張実験を行い、両
者の剛性と耐力を比較した。
【００２６】図９(a) 、(b) は従来型の接合金物に相当
する試験体８’を、図１０(a) 、(b) は本発明の接合金
物に相当する試験体２’を示す。これらの試験体は、Ｈ
形鋼（Ｈ−９１２×３０２×１８×３４（ＳＭ４９０
Ａ））の断面をウェブ部分で切断して加工したものであ
り、両者の寸法形状等（図９、図１０の数値は、寸法を
mm単位で示したものである）は、フランジの端部形状を
除いて全く同じである。また、高力ボルト５としてはＭ
２２を用いている。
する試験体８’を、図１０(a) 、(b) は本発明の接合金
物に相当する試験体２’を示す。これらの試験体は、Ｈ
形鋼（Ｈ−９１２×３０２×１８×３４（ＳＭ４９０
Ａ））の断面をウェブ部分で切断して加工したものであ
り、両者の寸法形状等（図９、図１０の数値は、寸法を
mm単位で示したものである）は、フランジの端部形状を
除いて全く同じである。また、高力ボルト５としてはＭ
２２を用いている。
【００２７】これらを単調に引張ったときの荷重と変形
量の関係を図１１に示す。破線Ｂが従来型の試験体
８’、実線Ａが本発明の試験体２’の実験結果を表して
いる。
量の関係を図１１に示す。破線Ｂが従来型の試験体
８’、実線Ａが本発明の試験体２’の実験結果を表して
いる。
【００２８】これによれば、本発明の接合金物の最大耐
力は、従来型の接合金物の約１．２倍に上昇しているこ
とが分かる。また、弾性剛性はほとんど変化がなく、従
来型の接合金物と同様な高い接合部の剛性が期待でき
る。
力は、従来型の接合金物の約１．２倍に上昇しているこ
とが分かる。また、弾性剛性はほとんど変化がなく、従
来型の接合金物と同様な高い接合部の剛性が期待でき
る。
【００２９】さらに、最大耐力時（高力ボルトの破断
時）の変形量は従来型が約５mmなのに対して本発明のも
のは約２０mmあり、塑性変形能力が高いので、本発明に
よる柱梁接合部は、地震時のエネルギー吸収に寄与する
ことが可能である。
時）の変形量は従来型が約５mmなのに対して本発明のも
のは約２０mmあり、塑性変形能力が高いので、本発明に
よる柱梁接合部は、地震時のエネルギー吸収に寄与する
ことが可能である。
【００３０】
【発明の効果】 高力ボルト引張接合部において、接合金物に対する
てこ反力の発生を抑えることにより高力ボルトの引張耐
力が最大限に発揮され、接合部の最大耐力を増加させる
ことができる。
てこ反力の発生を抑えることにより高力ボルトの引張耐
力が最大限に発揮され、接合部の最大耐力を増加させる
ことができる。
【００３１】 同じ最大耐力を有する高力ボルト引張
接合部と比べて、接合金物の重量や高力ボルトの本数が
削減でき、経済的であるとともに施工性が良い。
接合部と比べて、接合金物の重量や高力ボルトの本数が
削減でき、経済的であるとともに施工性が良い。
【００３２】 金物は、鋳造等によらず圧延Ｈ形鋼等
からも簡単に製作できるので、経済的である。
からも簡単に製作できるので、経済的である。
【００３３】 接合部の塑性変形能力が高いので、地
震時のエネルギーを吸収する効果がある。
震時のエネルギーを吸収する効果がある。
【図１】本発明の接合金物を使用した柱梁接合部の一例
を示す正面図である。
を示す正面図である。
【図２】図１の実施例における接合金物の斜視図であ
る。
る。
【図３】本発明の接合金物を使用した柱梁接合部の他の
例を示す側面図である。
例を示す側面図である。
【図４】従来の高力ボルト引張接合による柱梁接合部の
例を示す側面図である。
例を示す側面図である。
【図５】従来の高力ボルト引張接合による柱梁接合部の
他の例を示す側面図である。
他の例を示す側面図である。
【図６】従来の接合金物の変形状態を示す側面図であ
る。
る。
【図７】フランジ厚を非常に厚くした場合の従来の接合
金物の変形状態を示す側面図である。
金物の変形状態を示す側面図である。
【図８】本発明の接合金物の変形状態を示す側面図であ
る。
る。
【図９】従来の接合金物の引張試験体を示したもので、
(a) は正面図、(b) は側面図である。
(a) は正面図、(b) は側面図である。
【図１０】本発明の接合金物の引張試験体を示したもの
で、(a) は正面図、(b) は側面図である。
で、(a) は正面図、(b) は側面図である。
【図１１】従来の接合金物と本発明の接合金物の引張荷
重と変形量の関係を示すグラフである。
重と変形量の関係を示すグラフである。
１…梁、２…接合金物、２ａ…ウェブ、２ｂ…フラン
ジ、３…柱、３ｂ…フランジ、４…ボルト穴、５…高力
ボルト、６…ボルト穴の中心を結ぶ線、７…斜面、８…
従来の接合金物、８ａ…ウェブ、８ｂ…フランジ、９…
従来の接合金物、９ａ…ウェブ、９ｂ…フランジ、１０
…溶接部分
ジ、３…柱、３ｂ…フランジ、４…ボルト穴、５…高力
ボルト、６…ボルト穴の中心を結ぶ線、７…斜面、８…
従来の接合金物、８ａ…ウェブ、８ｂ…フランジ、９…
従来の接合金物、９ａ…ウェブ、９ｂ…フランジ、１０
…溶接部分
Claims (2)
- 【請求項１】 梁端部と接合されるウェブと柱と接合さ
れるフランジとからなる断面Ｔ字状の接合金物であり、
前記フランジに柱に対する高力ボルト引張接合用の複数
のボルト穴を設けてなる柱梁接合金物において、前記フ
ランジの柱と当接する側の面に傾斜面を設け、フランジ
と柱との間にフランジの両端に向かって徐々に広がる隙
間が形成されるようにしたことを特徴とする柱梁接合金
物。 - 【請求項２】 前記傾斜面がフランジの前記ボルト穴を
結ぶ線近傍から開始するようにした請求項１記載の柱梁
接合金物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24416393A JPH07102635A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 柱梁接合金物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24416393A JPH07102635A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 柱梁接合金物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07102635A true JPH07102635A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17114711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24416393A Pending JPH07102635A (ja) | 1993-09-30 | 1993-09-30 | 柱梁接合金物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07102635A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6739099B2 (en) | 2001-06-06 | 2004-05-25 | Nippon Steel Corporation | Column-and-beam join structure |
| JP2008240248A (ja) * | 2007-03-25 | 2008-10-09 | Utsunomiya Univ | スプリットティ継手 |
| US7497054B2 (en) | 2001-06-06 | 2009-03-03 | Nippon Steel Corporation | Column-and-beam join structure |
| US7874120B2 (en) | 2008-03-05 | 2011-01-25 | Itec Corporation | Connecting structure for steel frame columns and steel frame girders |
| WO2012003410A2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | University Of Wyoming, An Institution Of Higher Education Of The State Of Wyoming | Spaced t primary member-to-primary member connection |
| CN106586140A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-04-26 | 哈工大机器人集团（哈尔滨）华粹智能装备有限公司 | 自适应开箱套箱执行器 |
-
1993
- 1993-09-30 JP JP24416393A patent/JPH07102635A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6739099B2 (en) | 2001-06-06 | 2004-05-25 | Nippon Steel Corporation | Column-and-beam join structure |
| US7497054B2 (en) | 2001-06-06 | 2009-03-03 | Nippon Steel Corporation | Column-and-beam join structure |
| JP2008240248A (ja) * | 2007-03-25 | 2008-10-09 | Utsunomiya Univ | スプリットティ継手 |
| US7874120B2 (en) | 2008-03-05 | 2011-01-25 | Itec Corporation | Connecting structure for steel frame columns and steel frame girders |
| WO2012003410A2 (en) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | University Of Wyoming, An Institution Of Higher Education Of The State Of Wyoming | Spaced t primary member-to-primary member connection |
| WO2012003410A3 (en) * | 2010-06-30 | 2014-03-27 | University Of Wyoming, An Institution Of Higher Education Of The State Of Wyoming | Spaced t primary member-to-primary member connection |
| CN106586140A (zh) * | 2017-01-06 | 2017-04-26 | 哈工大机器人集团（哈尔滨）华粹智能装备有限公司 | 自适应开箱套箱执行器 |
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